Disminución del punto de congelación PDF

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Teoría de la Disminución del punto de congelación...

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3.- DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN. El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual se comienza a formar los primeros cristales de disolvente puro en equilibrio con la disolución. En el caso de la formación de una solución, cuando a un solvente puro se le agrega un soluto, éste no sólo disminuye la presión de vapor del solvente, sino que la solución se congela a una temperatura inferior a comparación con el solvente.Cuando una solución que contiene un soluto no electrolito se congela, el elemento que llega al punto de congelación es el solvente; es decir, las moléculas de soluto normalmente no se disuelven en el soluto solidificado, y quedan en un resto de la solución restante, la cual se concentra con el paso del tiempo.Esto conlleva a que la presión de vapor del sólido se iguale a la presión de vapor del líquido con el que está en solución, provocando una caída en la presión de vapor del solvente, y a su vez, una mayor interacción entre las moléculas del soluto y el resto del solvente en la solución, provocando la necesidad de liberación de mayorcantidad de calor, por parte de la solución restante, para llegar a un estado de congelación. Esto significa que la solución congelará a una temperatura inferior que la del solvente. Al respecto, la ley de Raoult expresa sobre la disminución del punto de congelación lo siguiente: “El descenso crioscópico es directamente proporcional a la molalidad ya la constante crioscópica del solvente”.

Las disoluciones que contienen pequeñas cantidades de soluto congelan a temperaturas inferiores a las del disolvente puro. El descenso del punto de congelación en una disolución diluida, al igual que la disminución de la presión de vapor y la elevación del punto de ebullición, es directamente proporcional a la concentración molal del soluto. La relación puede expresarse como sigue:

Donde: Atc = tc disolución - tc disolvente M es la concentración molal del soluto Y que c es una constante para un disolvente determinado. La constante kc, o constante crioscópica, es de ordinario mayor que la ley para el agua es 1,86 °C. El descenso del punto de congelación, al igual que la elevación del punto de ebullición, es una consecuencia directa del descenso de la presión de vapor del disolvente por efecto del soluto. El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual el disolvente tiene la misma presión de vapor en la fase líquida y en la sólida. Como la presión de vapor del disolvente disminuye en la disolución,su presión de vapor será igual a la del disolvente sólido a una temperatura más baja.

APLICACIONES DE DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN. El hielo en banquetas y en carreteras congeladas se derrite cuando se espolvorean sales como NaCl o CaCl2, este método de deshielo funciona porque disminuye el punto de congelación del agua. La disminución del punto de congelación se define como el punto de congelación del disolvente puro T 0f menos el punto de congelación de la disolución Tf.}

La congelación implica la transición de un estado desordenado a un estado ordenado, para que esto suceda el sistema debe de liberar energía. En una disolución hay mayor desorden que en el disolvente, es necesario que libere energía para generar orden en un disolvente puro, por tanto la disolución tiene menor punto de congelación que el disolvente.

Aplicaciones del tema: La descongelación de los aeroplanos se basa en la disminución del punto de congelación. En los lugares de clima frío, en invierno se debe agregar anticongelante en el radiador de los automóviles. Separar los componentes de una solución por un método llamado destilación fraccionada. Formular y crear mezclas frigoríficas y anticongelantes, determinar masas molares de solutos desconocidos. Formular sueros o soluciones fisiológicas que no provoquen desequilibrio salino en los organismos animales o que permitan corregir una anomalía del mismo. Formular caldos de cultivos adecuados para microorganismos específicos, formular soluciones de nutrientes especiales para regadíos de vegetales en general.

2.- El descenso crioscópico también se aprovecha para eliminar capas de hielo de las carreteras, autopistas y pistas de aeropuertos. Para ellos se lanza cloruro de sodio (NaCl) o de calcio (CaCl2) sobre las placas de hielo, con lo que se disminuye la temperatura de congelación y se funden las placas de hielo. Una ventaja del cloruro de calcio es que, cuando este se disuelve, libera gran cantidad de calor que ayuda a fundir más el hielo. Para eliminar las capas de hielo que se forman sobre los aviones y también se usa el etilenglicol como anticongelante en los circuitos de refrigeración de motores de combustión interna, como difusor del calor. En la siguiente tabla aparecen datos que muestran el efecto de la concentración de etilenglicol en la temperatura de congelación.

¿Qué efecto tienen los anticongelantes sobre la temperatura de congelación?, Explica: En la Tabla se puede observar que a medida que aumenta la concentración (%) de etilenglicol (aumenta 5% a 50%), la temperatura de congelación disminuye

4.-¿En la siguiente imagen aparecen tres recipientes con el mismo solvente y en la misma cantidad, pero diferente cantidad de soluto.

En A se agregan 10 gramos de soluto, en B se agregan 20 gramos de soluto y en C se agregan 30 gramos de soluto. Al enfriar las soluciones simultáneamente ¿Cómo será la temperatura de congelación en los frascos A, B y C? Respuesta: C posee la más baja temperatura de congelación porque posee mayor cantidad de soluto. A posee la menor temperatura de congelación ya que está más diluida

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ● Carolina P.M ... (29 de Noviembre del 2017). Disminución del punto de congelación. 10 de Enero del 2022, de INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ACAPULCO Sitio web: https://www.academia.edu/36134123/_4_DISMINUCI %C3%93N_DEL_PUNTO_DE_CONGELACI%C3%93N_1_ ● Mariana Yovera . (Junio del 2007). Compendio teórico de Fisicoquímica”. 10 del 2022, de UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL“FRANCISCO DE MIRANDA” Sitio web: https://www.academia.edu/36177197/UNIVERSIDAD_NACIONAL_EXPERIMENT AL_FRANCISCO_DE_MIRANDA_%C3%81REA_DE_TECNOLOG %C3%8DA_DEPARTAMENTO_DE_QU%C3%8DMICA_Compendio_te %C3%B3rico_de_Fisicoqu%C3%ADmica_Elaborado_por ● Anónimo. (05 del 2020). Propiedades Coligativas. 10 de Enero del 2022, de Colegio Santa María de Maipú Sitio web: https://www.colegiosantamariademaipu.cl/wpcontent/uploads/2020/05/Qu%C3%ADmica__retroalimentaci%C3%B3n_gu %C3%ADa-N%C2%B08_II%C2%B0-MEDIO.pdf...